谈建筑深基坑支护工程施工技术

谈建筑深基坑支护工程施工技术

广西建工集团第二建筑工程有限责任公司

摘要:深基坑施工技术已经比较发达,但可以预见的是,随着我国建筑工程的不断发展,深基坑施工技术将会得到越来越多的改善和优化。在这个基础上,把优势发挥到最大,在节约土地资源的同时保障好建筑的质量。本文就对该技术进行深入的研究分析,针对近些年来在开展过程中存在的实际问题,以及高层建筑未来的发展趋势,对该技术进行综合分析。

关键词:深基坑;支护技术;土方开挖;结构检测

深基坑施工方法:

深基坑支护工序主要包括:人工挖孔支护桩、止水帷幕高压旋喷桩、预应力锚索、基坑土方开挖、基坑变形控制等。

深基坑工程工序流程为:人工挖孔支护桩→高压旋喷桩止水帷幕→预应力锚索→土方开挖。

1、人工挖孔灌注桩施工方法

施工工艺:放线定桩位及高程→开挖第一节护壁混凝土→检查桩位、垂直度和直径→逐层往下循环作业直至设计深度→检查验收→吊放钢筋笼→浇筑桩身混凝土。

(1)支护桩成孔采用“跳挖”成孔施工,完成首排间隔桩,再完成另外排桩,确保密桩能按设计及规范要求成孔。

(2)在人工挖孔砼灌注桩成孔时地下水影响较大,采用在基坑四角先挖4个桩孔,不灌注砼,用作降水集水井,抽排地下水。在人工挖孔桩成孔时,经常会遇到流砂、岩石情况,遇到流砂时,一般采用钢筋和麻袋处理,同时护壁混凝土浇捣高度会矮一些,一般50厘米为宜。遇到桩孔内有岩石时,一般采用风炮和爆破形式。

(3)人工挖孔桩桩孔成孔后要对桩孔质量验收,验收内容包括桩孔垂直度,深度和清理孔底浮浆等质量验收。

(4)人工挖孔桩桩孔和冠梁浇捣混凝土,孔桩和冠梁混凝土强度等级按设计图纸要求施工。

(5)每天挖孔施工前,安排下井人员对已做护壁进行检查,在无异常样情况下,才能进行下模成孔的开挖。开挖前要先用活小鸡检查桩孔底空气质量,小鸡10min内不出现异常方可下井施工。当桩孔深度超过10m时,用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气,加强空气对流,风量不宜少于25L/S。必要时输送氧气,防止有毒气体对人体的危害。

(6)如果地基土质水份丰富,可以采取深井降水方法处理。在基坑四个边角挖井抽水从而达到降水目的。

(7)清理孔内水和淤泥后及时放钢筋笼和浇捣混凝土。

2、止水帷幕高压旋喷桩施工方法:

施工工艺:准备工作→钻机就位、成孔→喷机就位、贯入喷射管→喷射注浆、拔管→冲洗→下一孔。

(1)施工前应先了解清楚场地内地下设施的位置,地质资料等情况,复核桩位,桩孔一般采用梅花状分布。

(2)钻机按照桩位就位后,钻机必须平正、稳固,确保施工中不倾斜移动,并应设置控制深度的标尺。

(3)按设计要求的深度钻入土层后,将特殊喷嘴贯入、喷射孔与高压注浆的距离不宜大于50m,钻孔的位置与设计位置偏差不得大于50mm。当孔位、孔深地下水等情况与勘察报告不符时,应详细记录。下管前使用薄膜把喷嘴包封好,避免砂浆堵塞喷嘴,且要边泵送边下管。

(4)喷射注浆管贯入土中,喷嘴达到设计标高时,才可喷射注浆,浆液由搅浆机用高压泥浆泵通过注浆管送至喷嘴向土层旋转喷出,在底部和顶部位置应进行复喷,增大承载力。旋喷过程中,旋转速度要求不大于15转/分钟。提升速度15厘米/分钟,喷射水压40Mpa,气压0.8Mpa,浆压1.20Mpa(试验后可根据实际适当调整)。

(5)旋喷完毕应迅速拔出喷射管,为防止浆液收缩影响桩顶高程,可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。

3、预应力锚索施工方法

施工工艺:定位→锚索成孔→锚索制作、安装→注浆→安装传力装置→养护→张拉锁定。

(1)根据设计标高、间距,进行锚索孔测量定位。按设计要求将毛孔位置准确测量后放在坡面上进行编号,孔位误差不得超过±0.2m。

(2)锚孔钻井采用水钻,以确保施工机械正常运转和保证孔壁的粘结性能。钻进过程应对每个孔的地层变化、钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作现场记录。锚孔角度一般与水平线成15度。

(3)锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢绞线。锚索编排时要确保每根钢绞线都顺直排放不缠绕,锚固段架线环与紧箍环每隔1m间隔交替设置,自由段每隔1m设置一处定中件,以保证钢绞线顺直、居中,保证锚索周边有一定的保护层厚度。安放锚索入孔时,可在锚索头部加开孔导向头,安放到位后在孔中设置注浆塞,预埋注浆排气孔。

(4)注浆须分两次进行,锚固段注浆采用注浆管深入孔底的反浆法注浆,以保证灌注密实和均匀。第一次先用0.8Mpa的注浆压力注浆至排气管溢浆,待注浆体的强度约为5Mpa时,封闭排气管再用2Mpa-3Mpa的进行二次注浆,直至稳定,切实保证锚固效果。

(5)锚索施工完在土方开挖前要进行腰梁施工,腰梁一般采用钢筋混凝土和型钢,根椐设计图纸要求进行腰梁施工。

(6)锚固段注浆和腰梁达到设计强度75%后方可进行预应力张拉锚固。为避免相邻锚索张拉的应力损失,可采用“跳张法”,即隔一拉一的方法。采用“跳张法”,超张拉力为设计张拉直值的1.2倍,以确保前期预应力值。锚索张拉采用穿心式千斤顶,必须待孔内水泥浆达到18Mpa后方可进行锚索预张拉,再无变化可以锁定。

(7)张拉锁定后的端头钢绞线长度预留15cm以上,将多余部分割掉,然后将钢绞线散开打弯,埋于C25细石砼内,进行锚固。

(8)预应力锚索施工注意事项:锚孔钻井采用水钻时容易塌孔,有条件时用带孔锚杆代替锚索。另外,在压浆过程中要观察周边环境,水泥砂浆容易流到周边建筑物水沟内,导致水沟堵塞。

4、基坑土方开挖施工方法

基坑土方开挖采用机械开挖,人工配合修整。

施工工艺为:确定开挖顺序→分层开挖→修整坑壁→清底→验坑。

(1)土方开挖前应清除开挖区域内地上障碍物。

(2)土方开挖要分层开挖,根据锚索位置分为二层开挖,第一层挖至中部腰梁底-0.5m处,上层锚索张拉锁定之前严禁开挖下层土方,第二层挖至设计基槽约1.0m处,基础人工挖孔桩施工完后进行开挖。支护结构验收合格后,方可进行基础施工。

(3)主要采用挖掘机进行开挖,开挖时由基坑中间向周边进行。机械开挖应由浅入深,基底应预留一层300mm厚土层用人工清底,找平,以保证基底标高正确,避免超挖和土层遭扰动

5、对基坑变形控制

对于支护施工进行监测时,主要对结构的完整性、结构强度以及变形偏差情况等进行监测,并根据施工项目的实际情况来制定相应的监测周期,一般以3d为一个周期,如果施工区域的情况较为复杂,或者该施工时段内所进行的施工环节较为复杂,工作人员就要对施工监测周期进行调整,增加对支护施工的监测频率,确保对基坑变形充分了解。提升深基坑施工质量,保证后续施工操作顺利进行。

6、环境保护施工措施

为防止施工期间基坑渗水及雨水浸泡基坑,减少施工泥浆,污水污染,应采取以下措施。

(1)支护桩施工完后,周边建筑物到基坑边用C15砼硬化路面,防止雨水浸泡坑顶。

(2)坑顶在距支护桩内侧500处,设置排水沟400×400,每隔20m设置集水坑600×600×600,汇集地面雨、污水,防止流入坑内,经沉淀后排入市政排污管。

7、结语

(1)人工挖孔桩在正式施工前,核对地质资料、检验设备、工艺以及施工技术要求是否适宜,须进行“试成孔”,试孔数量不宜少于2个,经试挖成功后才能进行全面开挖。

(2)高压旋喷桩正式施工前应先试验,以确定施工参数和开挖检查桩径是否能达到设计要求,若不能达到应查明原因,务必达到设计要求。

(3)预应力锚索正式施工前应先试验,试验要求:○1机具选择:根据地层的类型、钻孔、施工方案(干、湿作业),选择冲击钻机、或浅孔钻机;○2钻孔过程应对每个孔的地层变化、钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况;○3确定注浆压力,特别是第二次注浆压力,要确保锚固效果。

在确保安全施工的前提下,经过周密的施工安排,严格科学的施工,保证施工质量,基坑止水效果良好,基坑监测没有发生监测点位移及沉降超报警值,确保建筑物和周边已建建筑物的安全。为工程顺利进行打下了良好基础。

参考文献:

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